인텔리전트 MXL 시스템 설계
DESIGN MANUAL
1. 기술적 배경
첨단의 하드웨어 기술과 인공지능 소프트웨어를 결합한 MXL 시스템은 최상의 기능과 완벽한 신뢰도를 기본으로 하여 소형 건물부터 중규모 건물, 고층 대형 빌딩, 대규모 산업 시설, 대형 공항 시설 등 국제 수준의 시스템 기능을 갖추어야 하는 공공 시설에 적합한 인공지능형 자동 화재 탐지 설비입니다. 통신 네트워크를 통해 적게는 수백 회로에서 최대 수백만 회로의 용량으로 신개념의 Fire Print 아날로그 감지기의 수용 및 Style 6, Style 7 배선 방식 등의 Redundancy 기능이 가능합니다.
1.1. MXL 시스템의 제조업체 SIEMENS Cerberus사
모회사인 Siemens Building Technologies Inc.는 종합 방재 시스템 분야의 세계 최대 회사인 Cerberus Division과 건물 자동화 시스템 전문 회사인 Landis Division으로 나뉘어 세계 100여 개국에 판매망을 운영하고 있습니다. 이 중 Cerberus Division은 SIEMENS Cerberus사로 불리우며, 미국 뉴저지주에 본사를 두고 미국 내 고층 건물 부문에서 60% 이상의 점유율을 차지하고 있는 MXL 시스템의 제조 회사입니다.
1.2 첨단 기술력
SIEMENS Cerberus사의 명성은 연기 감지기 기술로부터 시작되었습니다. 창립자인 Miele 박사는 1940년대 초 현대 화재 감지의 초석이 되는 이온화식 연기 감지기를 세계 최초로 발명하였으며, 1980년에는 세계 최초로 아날로그형 감지 시스템을 개발하였습니다. 이후 SIEMENS Cerberus사는 반도체 기술의 눈부신 발전에 힘입어 종합 방재 설비 분야의 선두 주자로 부각되었으며, 특히 화재 감지기 및 인텔리전트 R형 수신기 분야에서는 세계 최고의 첨단 기술력을 보유하고 있습니다.
1.3 고객 만족을 위한 경영
SIEMENS Cerberus사와 신화전자(주)는 국내 고객 요구를 조사하고 ISO 9001 인증 품질 프로그램에 의거하여 고객 만족을 위한 시스템을 설계, 제조 및 설치하고 있습니다. 또한, 국내에서의 MXL 시스템은 제조업체인 SIEMENS Cerberus사의 지속적인 개발과 국내에서 30여 년간 소방 설비에만 전념해온 신화전자(주)의 모든 서비스 지원을 받고 있습니다. 항상 고객의 재산 보호와 안전을 최우선으로 하여 SIEMENS Cerberus사와 신화전자(주)는 국제 표준 ISO 9001의 엄격한 조건에 부합하는 품질 보증 시스템의 규정을 준수하고 있습니다.
2. MXL 시스템의 Protocol
프로토콜의 표준화는 IEEE(Institute of Electronic and Electrical Engineers)에 의해 이루어졌습니다. MXL 시스템의 멀티플 액세스(CSMA/Carrier Sense Multiple Access) 프로토콜은 컴퓨터 네트워크 분야에서 가장 널리 사용되는 Ethernet 프로토콜에 포함됩니다. 타사의 토큰 패싱(Token Passing) 프로토콜과 달리, 멀티플 액세스(CSMA)는 토큰을 기다림으로써 발생하는 시간적 지연 없이 기기 간의 직접적인 Peer to Peer 통신을 하도록 합니다. 토큰 링 네트워크(Token Ring Network)에서는 네트워크의 크기가 증가함에 따라 시스템 작동 및 응답 시간의 지연이 발생합니다. MXL 시스템은 이러한 멀티플 액세스(CSMA) 프로토콜의 최적화된 버전을 사용하여 시스템을 정상적으로 실행하면서 시스템의 통신 데이터 충돌을 최소화하는 가장 이상적인 통신 시스템을 기본으로 합니다.
2.1 Multiple Access (CSMA) 통신 방식
다이어그램 설명: 네트워크에 연결된 여러 장치(A부터 G까지)와 중앙의 'Alarm' 표시를 보여줍니다. 각 장치는 네트워크를 통해 직접 통신할 수 있습니다.
Multiple Access에서 메시지를 전달해야 하는 모든 기기는 토큰을 기다릴 필요 없이 직접적인 처리 경로를 가집니다. 네트워크의 크기가 증가하더라도 모든 기기들은 직접적인 처리 경로를 유지하고 네트워크 실행에는 전혀 영향을 받지 않습니다.
2.2 Token Passing 통신 방식
다이어그램 설명: 네트워크 상의 장치들이 'Token'을 순환하며 정보를 전달하는 링 구조를 보여줍니다. 장치 수가 증가하면 토큰 메시지 전달 속도가 느려져 시스템 실행에 지장을 줄 수 있습니다.
Network 상의 기기는 Ring을 따라 연속적으로 순환하는 Token으로 타 기기에 정보를 전달합니다. 기기의 수량이 증가하여 Token Ring이 커짐에 따라 Token Message 전달 속도는 늦어지고 시스템 실행은 지장을 받습니다.
3. MXL 시스템의 성능
3.1 Fire Print 아날로그 Detection
20년 동안의 실제 화재 기록과 화재 시험 결과를 분석하여 장소와 가연물에 따른 각 화재별 특성과 성향을 12가지로 분류하여 시스템에 입력하였습니다. Fire Print 감지기는 입력된 데이터와 현장 상황의 데이터를 비교하여 비화재와 실제 화재를 정확히 구분하여 비화재 상황인 경우에는 화재 신호를 보내지 않고 실제 화재 상황인 경우에만 어느 감지기보다도 신속하게 화재 신호를 보냅니다. 운영자는 현장에 설치하는 모든 Fire Print 감지기를 사용 장소에 따라 MXL 수신기에서 12가지 메뉴 중 하나를 선택하여 간단하게 프로그램할 수 있습니다.
MENU | 사용 장소 |
---|---|
Standard (N) | 표준 감지기 |
Office (O) | 비교적 깨끗한 곳 |
Warehouse (W) | 포크 리프트, 트럭 장비 등으로부터의 약간의 빛, 매연과 공기 중의 먼지가 있는 곳 |
Lobby (L) | 휴대폰 등을 사용하여 전자파의 방해가 있으며 흡연 지역이나 비교적 깨끗한 지역 |
Computer Room (C) | 실내 공기가 깨끗한 금연구역으로 실내 온도가 일정한 곳 |
Dormitory (D) | 약간의 먼지, 담배 연기 및 요리 시의 연기가 발생하는 곳 |
Healthcare (H) | 비교적 먼지가 없으나 전자 장비로부터 높은 전파가 발생하는 장소 |
Parking Garage (P) | 공기 중에 먼지 및 자동차 매연이 있는 곳 |
Utility Room (U) | 비교적 공기가 깨끗하지 않고 전자파가 발생하는 곳 |
Precious Storage (S) | 민감한 물건 또는 고가 장비가 있으며 화재 시 가장 빠른 경보가 필요한 지역 |
Hostile Environment (T) | 약간 더럽고 먼지와 습기가 있으며 장비 운전 시 전자파가 발생하는 곳 |
Duct (K) | 공기 조화용 Duct 내부 |
3.2 타 설비 통합 관리 기능 (D-net)
타 제조사의 R형 수신기, P형 수신기, BAS/BMS 설비, CCTV 및 보안 설비 등에 DNC(Digital Network Controller) Module을 접속시켜 DNC Network(D-net)를 구성하고 NCC(Network Command Center)에서 모든 설비를 통합 감시/제어 관리할 수 있는 획기적인 기능입니다. D-net에 DNC Module을 65,000개까지 설치할 수 있어 MXL 수신기는 최대 4,160,000대까지 서로 연결되어 네트워킹할 수 있습니다.
3.3 한글 Programming 및 신속한 Software Data 입력 (ACCULINK)
MXL 수신기는 Software Data 입력에 대한 프로그램을 한글로 현장에서 수행하여 MXL 수신기 및 CRT에 한글로 나타내기 때문에 영어로 프로그래밍하는 경우의 사용 불편함을 제거해 줍니다. 프로그래밍을 Laptop 컴퓨터로 작업하고 MXL 수신기에 Upload하여 시스템의 변경 사항을 신속하게 화재 감지 시스템에 반영할 수 있습니다. 또한, CSGM 소프트웨어(ACCULINK)는 사용자의 프로그램이 특정한 Code(NFPA, UL)에 준하여 작업되었는지 점검하는 Error 점검 기능이 있습니다.
3.4 자동 환경 보정 기능 (ENVIRONLINK)
인텔리전트 감지기의 설치 지역에서의 먼지나 습도, 기류 등으로 인하여 감지기의 정상적인 작동에 영향을 미치게 될 때, 감지기는 스스로 환경 요소에 의한 영향을 보정하고 운영자에게 이러한 보정을 통보해 줍니다.
3.5 사건 기록 보고 기능 (CHRONOLINK)
방재 센터에 설치되는 Graphic Display System의 사건 기록 소프트웨어(CHRONO-LINK)를 사용하여 시스템에서 일어난 모든 상세한 기록을 볼 수 있습니다. 화재 경보, 고장, 작업 내용, 감지기 모드 확인 등 모든 관련 내용의 최대 100만 건을 PC에 저장하고 GDS에서 언제든지 내용을 읽어 기기 유형별, 시간별 등으로 정형화된 보고서를 다양하게 만들 수 있습니다. 또한, 화재의 결과로 발생된 사건의 순서를 재연하는 데 매우 중요합니다. 각 MXL 수신기 자체로서는 최근 800건의 사건 기록을 저장합니다.
3.6 현장 사용 FPI-32 Programmer (SENSORLINK)
FPI-32 Programmer로 현장에 설치된 인텔리전트 감지기, 중계기 등을 전자식으로 프로그램하고 검사합니다. 이러한 프로그래밍 방법은 각 기기의 Address를 지워지지 않는 메모리 Chip에 저장합니다. 전자식으로 Address를 설정하는 방법은 종래의 Dip Switch와 같은 기계적인 방법에서의 오류를 제거하여 더욱 신뢰성 있는 시스템을 구축하게 됩니다. 또한, 기기를 설치하기 전에 성능 검사를 함으로써 잘못된 기기를 교체해야 하는 시간과 수고, 비용을 절감합니다.
3.7 인공지능형 아날로그 Detection
MXL 시스템은 현장에 설치된 인텔리전트 감지기의 아날로그 전압을 MXL 수신기에서 읽어 화재 입력점 및 연기 농도를 알 수 있습니다. 감지기를 일일이 점검할 필요 없이 MXL 수신기에서 감지 상태를 확인할 수 있기 때문에 유지비를 절감하고 먼지와 같은 이 물질로 인한 비화재 경보를 줄일 수 있도록 해 줍니다.
3.8 일반형 감지기 및 P형 수신기와의 호환
일반형 감지기와 인텔리전트 감지기를 혼합한 방식으로 유연하게 시스템을 구성할 수 있습니다. 개방된 공공 장소 같은 곳에서는 중계기(CZM-1B6)를 이용하여 일반형 감지기와 통신하고, 세밀한 감시가 필요한 다른 지역에는 인텔리전트 감지기를 사용하여 전체적인 설치 비용을 절감할 수 있습니다. P형 수신기의 모든 신호를 중계기(TRI-R)를 이용하여 R형 신호로 변환시켜 MXL 시스템과 연결할 수 있어 P형으로 설치되어 있는 건물의 증축이 용이합니다.
3.9 운영자 암호 체계
시스템을 운영할 수 있는 자격을 엄격히 제한합니다. MXL 수신기는 어떤 시스템을 조작하기 전에 암호를 요구함으로써 아무나 시스템을 함부로 변경하는 것을 방지할 수 있습니다. 예를 들어, 인텔리전트 감지기 등을 기능 정지(Disarm)로 할 때나 연기 감지기의 감도를 바꾸고자 할 때 제어 암호가 요구됩니다. 세 가지(제어 모드, 시험 모드, 워크 테스트 모드)의 운영자 암호가 있습니다.
3.10 1인 Walk Test 기능
일반 시스템에서는 운영자가 시스템을 테스트하기 위해서 최소한 2명이 필요하나, MXL 수신기의 Walk Test Mode를 이용하면 운영자 1인이 현장을 돌면서 감지기나 발신기 등의 정상 작동 여부를 테스트할 수 있습니다. 테스트 결과는 해당 층의 청각 신호가 짧게 울리거나 프린터를 통해 시험자에게 통보됩니다. 1인이 전체 자동 화재 탐지 설비에 대한 작동 테스트를 수행하는 기능이기 때문에 시스템 점검비 및 관리 인건비를 대폭 줄일 수 있습니다.
3.11 Pre-alarm 및 화재 확인 기능
인텔리전트 감지기를 설치하면 감지기 스스로 Learning Time을 갖고 설치 환경에 가장 적합한 감도와 Pre-alarm 감도를 설정합니다. Pre-alarm으로 화재의 가능성을 사용자에게 사전 통보합니다. MXL 수신기에서 일반 감지기 회로에 대한 화재 확인(Alarm Verification) 기능을 선택하면, 화재를 감지하여 동작한 연기 감지기를 일단 자동적으로 복구(Reset)하고 확인(50초)을 시작합니다. 만약 이 시간 동안에 연기가 다시 들어오면, 이때 감지기는 다시 동작되어 MXL 수신기는 이를 실제 화재로 인식하여 화재 경보를 발합니다. 화재 확인 기능은 엘리베이터 로비, 식당, 회의실 등과 같이 순간적으로 연기가 발생할 수 있는 지역에 위치한 재래식 연기 감지기의 비화재 경보를 줄일 수 있습니다.
3.12 무선 호출 기능
현장에 상황이 발생한 경우에 일반 무선 호출기를 가진 운영자에게 한글로 문자 호출을 하여서 운영자가 어디에 있더라도 즉시 상황을 보고 받을 수 있습니다.
3.13 자기 진단 및 선로 감시 기능
시스템의 모든 고장이나 정상 작동에 영향을 끼칠 수 있는 상황을 감시하여 모든 기기들이 정상적인 기능으로 작동하고 있는지 자기 점검/진단을 합니다. 선로에 발생하는 모든 고장(단선, 단락, 접지 등)은 MXL 수신기에 즉각적으로 표시됩니다.
3.14 Peer to Peer Network 및 Stand Alone 기능
STP Cable 혹은 광 Cable로 연결되는 통신 Network 기능으로 인하여 시스템의 확장이 거의 무한합니다. Network로 연결된 MXL 수신기들은 주종 관계(Master / Slave)가 아닌 대등 관계(Peer to Peer)로 감시/제어 신호를 주고받으며, 서로의 통신이 두절된 경우에도 독립적(Stand Alone)으로 작동합니다.
3.15 비상 방송 시스템 기능
MXL 수신기에 앰프를 장착하여 화재 발생 시 비상 방송 기능(선택 사양)을 가집니다. 자체의 스피커 회로를 통하여 전층 혹은 층별 방송이 가능합니다. 또한, 별도의 비상 방송 시스템과 연동시켜 비상 대피 방송을 할 수 있습니다.
3.16 Graphic Display System
Graphic Display System에 빌딩 도면, 사진과 같은 자료를 입력하여 시스템 사건 발생을 그래픽으로 나타냅니다. Graphic Display System에서 Network 상의 모든 MXL 시스템 및 타 설비에 대한 감시 및 제어를 행할 수 있습니다. 메시지와 메뉴는 한글로 표시되며 마우스와 Touch Screen으로 사용할 수 있습니다.
4. MXL 시스템의 설계
4.1 일반 사항
MXL 시스템에 적용되는 기술 규격은 다음과 같습니다:
- 한국 소방법 (Korea Fire Protection Law) 및 전기 설비 기술 기준
- 한국 소방 검정 공사 (Korea Fire Equipment Inspection Corporation)의 검정 기술 기준
- NFPA (National Fire Protection Association) Standard 72
- 한국 화재 보험 협회 FILK (Fire Insurers Laboratories of Korea) Standard
MXL 수신기 최대 31대의 MXLR 중계반과 Network(M-net)로 연결되어 2,040 회로 (2,040 감시 및 2,040 제어 Point)의 수용 능력을 갖습니다. MXL 수신기는 64대까지 Network(X-net)로 연결됩니다. 또한 MXL 수신기 및 MXLR 중계반은 각자 Addressable 기기(중계기 또는 아날로그 감지기 등)와 통신 배선으로 연결되는데, 이를 Analog Loop(계통)라고 합니다. 이러한 통신은 한 선의 Shielded Twisted Pair Cable(꼬인 차폐 전선)을 통하여 일시적인 대략의 데이터 송수신이 이루어지는데, 이를 데이터 통신 배선(Signaling Line Circuits) 또는 Network라고 합니다.
4.2 Analog Loop(계통) 설계
Analog Loop(계통)는 MXLR 중계반(또는 MXL 수신기)과 각 Addressable 기기(중계기 및 아날로그 감지기 등) 간의 통신 배선을 말합니다. 모든 Addressable 기기는 각자 1개의 Address를 갖습니다. 단, TRI-D 중계기(2 감시 Point)만은 2개의 Address를 부여합니다. MXL 시스템은 M-net에서 2,040 Address를 가질 수 있으며, X-net에서는 130,560 Address를 수용할 수 있습니다. Address 수는 회로 수와 일치하며, Addressable 기기는 다음과 같은 감시 및 제어 Point를 갖습니다:
- 각종 인텔리전트 감지기: 1 감시 Point (1 Address)
- TRI-R 중계기: 1 감시/1 제어 Point (1 Address)
- TRI-D 중계기: 2 감시 Point (2 Address)
- TRI-S 중계기: 1 감시 Point (1 Address)
- TRI-B6M 중계기: 1 감시 Point (1 Address)
- CZM-1B6 중계기: 1 감시 Point (1 Address)
- ICP-B6 중계기: 1 제어 Point (1 Address)
MXL 시스템은 TRI-R, TRI-D와 같이 다양한 2 Point 중계기로 설계할 수 있기 때문에 타사와 같이 1 Point 중계기로만 구성되는 시스템에 비해 설계 적용이 편리하고 경제적입니다.
4.2.1 Analog Loop(계통)의 상세 설계
하나의 M-net(최대 32 Node)가 가질 수 있는 총 Analog Loop(계통) 수는 34개이며, 1개의 Node (MXL 수신기 또는 MXLR 중계반)에서 수용할 수 있는 Analog Loop(계통) 수는 최대 10개입니다. 그러므로 M-net의 각 Node(최대 32 Node)에 필요한 최대 34개의 Analog Loop(계통)을 분산시켜 적절하게 설계하여야 합니다.
1개의 Analog Loop(계통) 당 Addressable 기기(중계기 및 아날로그 감지기 등)를 60 Address까지 접속할 수 있으나, 실제 설계 시에는 5 Address 정도를 여유 용량으로 남기도록 합니다.
Network의 Node란? Network 상의 교차점을 뜻하는 것으로, Network 상에 설치되는 하나의 Panel을 1개의 Node라고 하며, MXL 시스템의 MXL 수신기, MXLR 중계반, RCC 등이 이에 해당됩니다.
다이어그램 설명: M-net 연결을 통해 최대 32개의 노드(MXL 수신기 1대 + MXLR 중계반 31대)를 연결하는 구조를 보여줍니다. 각 노드는 여러 개의 아날로그 루프를 지원하며, 각 루프는 여러 개의 주소 지정 가능 장치를 연결합니다.
M-net 용량: 최대 34개의 아날로그 루프를 각 노드에 분산시켜 수용하며, 각 아날로그 루프는 최대 60개의 주소 지정 가능 장치를 연결합니다. M-net의 최대 주소는 34 루프 × 60 주소 = 2,040 주소 (4,080 포인트)로 설계됩니다.
4.2.2 Analog Loop(계통)의 배선 설계
Analog Loop(계통) 배선은 Shielded Twisted Pair Cable(18~14 AWG)을 사용하여야 합니다.
각 Analog Loop(계통)의 선로 저항은 최대 100Ω이며, 18 AWG 기준으로 최대 선로 길이는 1.5km이나, 이는 Analog Loop(계통)에서의 실제 설계된 Addressable 기기 종류 및 수량에 따른 소비 전류에 의해 변동됩니다 (참조: “4.2.3 Analog Loop의 선로 길이 계산”).
Analog Loop(계통)의 양방향 통신으로 한쪽 방향의 선로에서 고장이 발생하더라도 다른 쪽 방향 선로의 통신으로 정상적인 작동을 계속할 수 있는 방식이 Style 6 배선이며, 이 경우 병렬 결선(T-tapping)은 허용되지 않습니다.
다이어그램 설명: Style 6 (Loop Back) 배선 방식은 STP 1쌍을 사용하여 루프백 연결을 보여주며, Style 4 (일반 배선) 방식은 STP 1쌍을 사용하여 선형 연결을 보여줍니다.
4.2.3 Analog Loop(계통)의 선로 길이 계산
각 Analog Loop(계통)에서의 Addressable 기기 종류 및 수량을 산출하여 소비 전류를 계산합니다.
기기 | 명칭 | 소비 전류 |
---|---|---|
FP-11 | 열 연 복합형 Fire Print 감지기 | 750μA |
FPT-11 | 열 복합형 Fire Print 감지기 | 750μA |
ILI-1 | 이온화식 아날로그 감지기 | 1.5mA |
TRI-R | 1 감시/1 제어 Point 중계기 | 3.5mA |
TRI-D | 2 감시 Point 중계기 | 3.5mA |
TRI-S | 1 감시 Point 중계기 | 3.5mA |
TRI-B6M | 1 감시 Point 중계기 | 3.5mA |
CZM-1B6 | 일반 감지기 회로용 중계기 | 4mA |
ICP-B6 | 1 제어 Point 중계기 | 5mA |
각 Analog Loop(계통)에서의 소비 전류에 따라 변동되는 배선 규격별 선로 길이를 확인하여 실제 설계된 선로 길이가 그 범위 내인지 확인합니다.
소비 전류 | STP 18AWG a 최대 선로 길이 | STP 16AWG b 최대 선로 길이 | STP 14AWG c 최대 선로 길이 |
---|---|---|---|
40mA | 1,500m | 2,300m | 3,700m |
50mA | 1,000m | 1,560m | 2,500m |
60mA | 730m | 1,140m | 1,840m |
70mA | 660m | 1,030m | 1,660m |
80mA | 440m | 690m | 1,110m |
90mA | 300m | 470m | 750m |
100mA | 270m | 420m | 680m |
110mA | 180m | 280m | 450m |
a: 18AWG (0.75mm²), b: 16AWG (1.0mm²), c: 14AWG (2.6mm²)
4.2.4 중계기의 적용
일반 감지기, 발신기, 경종 등 단말 기기에 연결되는 중계기는 다음과 같이 적절히 적용하여야 합니다.
설비명 | 종류 | Point | 적용 중계기 Model | Q'ty | 중계기 설치 위치 | 비고 |
---|---|---|---|---|---|---|
자탐 소화전 / 단독 발신기 | 감시기 | 1 감시 | CZM-1B6 | 1개 | 소화전함 또는 발신기함 | 일반 감지기 회로가 없거나 아날로그 감지기 사용 시에는 CZM-1B6 불필요 |
발신기 | 1 감시 | TRI-R | 1개 | |||
전실 담파 | 감지기 | 1 감시 | CZM-1B6 | 1개 | 중계기함 | 일반 감지기 회로가 없거나 아날로그 감지기 사용 시에는 CZM-1B6 불필요. 급기만 해당 시 배기 TRI-R 불필요 |
기동 확인 | 1 제어 1 감시 | TRI-R | 1개 | 수동 조작함 | ||
배기 확인 | 1 감시 | TRI-Sª | 1개 | |||
방화 샷다 / 방화문 | 감지기 | 1 감시 | CZM-1B6 | 1개 | 중계기함 | 아날로그 감지기 사용 시에는 CZM-1B6 불필요 |
기동 확인 | 1 제어 1 감시 | TRI-R | 1개 | 소화전함 | ||
알람 밸브 | 압력 스위치 | 1 감시 | TRI-Sª | 1개 | 중계기함 | |
사이렌 템파 스위치 | 1 제어 1 감시 | TRI-R | 1개 |
ª: 1 감시용 중계기인 TRI-B6M으로도 사용 가능
4.3 M-net / X-net의 설계
MXLR 중계반과 MXL 수신기 간의 배선을 M-net, MXL 수신기들이 서로 연결되는 배선을 X-net라고 합니다.
4.3.1 M-net의 상세 설계
- 1대의 MXL 수신기에 MXLR 중계반을 최대 31대 (Total 32 Node)까지 접속할 수 있습니다.
- 하나의 M-net 상의 최대 Address 용량은 2,040개이며, 최대 Point 용량은 2,040 감시 Point 및 2,040 제어 Point로 총 4,080 Point입니다. Point 용량을 초과하는 경우에는 별도의 MXL 수신기를 구성하여 X-net를 구성합니다.
다이어그램 설명: M-net 연결을 통해 최대 32개의 노드(MXL 수신기 1대 + MXLR 중계반 31대)를 연결하는 구조를 보여줍니다.
4.3.2 X-net의 상세 설계
- X-net의 구성으로 MXL 수신기를 최대 64대 (Total 64 Node)까지 서로 연결할 수 있습니다. 65대 이상의 MXL 수신기를 Network할 경우에는 DNC(Digital Network Controller) Module을 사용하여 최대 4,160,000대의 MXL 수신기를 D-net으로 연결할 수 있습니다.
- 하나의 X-net 상의 최대 Address 용량은 MXL 수신기 1대의 용량 2,040 Address × 64대 = 130,560 Address이며, 최대 Point 용량은 MXL 수신기 1대의 용량 4,080 Point × 64대 = 261,120 Point입니다.
다이어그램 설명: X-net 연결을 통해 최대 64대의 MXL 수신기를 연결하는 구조를 보여줍니다.
4.3.3 M-net / X-net의 배선 설계
M-net / X-net 배선은 Shielded Twisted Pair Cable (18~14 AWG)를 사용하여 각 Network의 전체 선로 저항은 최대 80Ω (양쪽 배선)이며, 각 Network 총 구간의 최대 선로 길이는 18 AWG 기준으로 1.5km이고, Repeater Module (REP-1) 사용 시 3km입니다. 또한 광 케이블 사용 시 Fiber Interface Module (D2300CP)를 MXL 수신기 혹은 MXLR 중계반마다 설치하여 각 Node 간 최대 선로 길이를 12km까지로 할 수 있습니다.
Network에 이중 배선을 설치하여 하나의 선로 (Primary Line)에서 선로 고장이 발생하더라도 다른 선로 (Secondary Line)의 통신으로 시스템은 정상적인 작동을 계속할 수 있는 방식을 Style 7 배선 (2 Pair)이라 하며, 이를 Loop Back 방식과 Bus 방식으로 구성할 수 있습니다. 일반 배선 방식인 Style 4 배선 (1 Pair)도 가능합니다.
Star 배선 방식과 같은 병렬 결선 (T-tapping)은 Repeater Module (REP-1) 혹은 Fiber Interface Module (D2300CP)을 사용하지 않는 한 허용되지 않으며, Network 구성의 종류는 다음과 같습니다:
다이어그램 설명: Bus 배선 방식 (Style 4 또는 Style 7)은 선형으로 연결된 여러 MXL/MXLR 장치를 보여줍니다. Loop Back 배선 방식 (Style 7)은 이중화된 루프 연결을 보여줍니다. Star 배선 방식 (Style 4)은 중앙의 MXL 장치에서 여러 MXL/MXLR 장치로 방사형으로 연결되는 구조를 보여줍니다.
4.4 D-net의 설계
X-net는 최대 64대의 MXL 수신기를 Network로 연결합니다. 그러나 보다 광활한 지역 또는 초고층 빌딩 군에서 65대 이상의 MXL 수신기를 Network하기 위하여서는 DNC(Digital Network Controller) Module을 사용하여 DNC Network(D-net)를 설계 적용하여야 합니다. 또한, DNC Module은 어느 제조업체의 R형 및 P형 수신기에도 접속되어 필요한 통신 신호로 변환시킬 수 있기 때문에 타 설비와의 Interface에 매우 유용하게 사용됩니다.
4.4.1 D-net의 상세 설계
- MXL 수신기를 64대까지 X-net로 연결하고 각 X-net에 DNC Module을 사용하면 D-net가 구성됩니다. D-net에 DNC Module을 65,000개까지 설치할 수 있습니다.
- D-net의 구성으로 MXL 수신기를 최대 4,160,000대 (DNC Module 65,000개 × MXL 64대)를 연결하여 NCC(Network Command Center)에서 모든 MXL 수신기를 감시/제어 관리할 수 있습니다.
- D-net 상의 최대 Address 용량은 MXL 수신기 1대의 용량 2,040 Address × 4,160,000대 = 8,486,400,000 Address입니다.
다이어그램 설명: 여러 X-net 그룹이 DNC 모듈을 통해 DNC-net으로 연결되는 대규모 네트워크 구성을 보여줍니다. 각 X-net은 여러 MXL 수신기를 포함하며, DNC 모듈은 이들을 중앙 제어 시스템에 연결합니다.
D-net 상의 모든 Point를 감시/제어 관리하기 위한 Graphic Display System을 D-net의 어느 위치에도 설치할 수 있습니다.
타사의 어떠한 Model의 R형 수신기, P형 수신기, BAS/BMS Panel, CCTV 및 방범 설비 Panel에 DNC Module을 접속시켜 D-net를 구성하여, Graphic Display System에서 통합하여 감시/제어 관리할 수 있습니다.
DNC Module은 MXL 수신기에 내장 설치되어 DC 24V 전원으로 동작되며, 별도의 교류 입력 전원은 필요치 않습니다.
4.4.2 D-net의 배선 설계
Shielded Twisted Pair Cable (18~14 AWG) 또는 광 케이블을 사용할 수 있습니다. STP Cable은 1.5km 이내, 광 케이블은 12km 이내로 설계합니다.
STP 통신 케이블 (RS-485는 1 Pair) 또는 광 통신선 (2 Core)으로 Loop 배선 방식인 Style 7 배선으로 설계할 수 있습니다.
다이어그램 설명: D-net의 Loop Back 배선 방식 (Style 7)을 보여주며, 여러 DNC 모듈이 STP 1쌍의 케이블로 연결되어 있습니다.
5. 시스템의 적용
5.1 일반 고층 건물
20층 이하의 일반적인 건물의 경우, 재래식 감지기를 이용한 자동 화재 탐지 설비는 대략 500회로 (500 Address) 이내로 설계됩니다. 1대의 MXL 수신기는 20개의 Analog Loop(계통)와 연결되고, 각 Analog Loop는 60개의 Addressable 기기를 수용하여 총 1,200개의 Addressable 기기와 직접 연결됩니다. 이러한 규모에서는 굳이 MXLR 중계반을 설계하여 M-net를 구성할 필요가 없기 때문에, 분산형 중계기 방식인 종래의 R형 시스템으로 설계하면 됩니다.
다이어그램 설명: 일반적인 고층 건물의 층별 화재 감지 및 제어 장치 배치를 보여줍니다. 각 층에는 여러 아날로그 루프가 연결되어 있으며, 이 루프들은 MXL 수신기에 집결됩니다. 그래픽 디스플레이 시스템은 전체 시스템을 모니터링합니다.
5.2 인텔리전트 고층 건물
인텔리전트 Building은 대개 Analog 감지기가 적용되므로 Address 수가 상당히 많아지므로, 이에 따라 여러 대 (최대 31대)의 MXLR 중계반이 MXL 수신기와 연결되는 M-net (최대 2,040 Address)를 설계하여야 합니다. 1대의 MXLR 중계반은 MXL 수신기와 동일하게 최대 20개의 Analog Loop(계통)와 연결되어 최대 1,200개의 Address를 수용할 수 있습니다. 건물의 층 면적에 따라 다르지만, 일반적으로 4~5개 층마다 1대의 MXLR 중계반을 설계합니다.
다이어그램 설명: 고층 건물의 여러 층에 걸쳐 MXLR 중계반이 분산 설치되고, 이들이 M-net을 통해 중앙 MXL 수신기에 연결되는 구조를 보여줍니다. 각 MXLR은 여러 아날로그 루프를 관리합니다.
5.3 쌍둥이 건물
부수신기인 RCC (Remote Command Center)를 각 건물의 경비 데스크 등에 설치하고, MXL 수신기는 방재 센터에서 관리하도록 설계합니다.
다이어그램 설명: 두 개의 건물(Tower 1, Tower 2)이 각각 MXLR 중계반과 MXL 수신기를 가지고 있으며, M-net으로 연결됩니다. 각 건물에는 RCC가 있고, 중앙에는 그래픽 디스플레이 시스템과 함께 메인 MXL 수신기가 있습니다.
5.4 초고층 대형 건물
100층 정도의 초고층 Building은 MXL 수신기 1대의 최대 용량인 2,040 Address를 초과하므로, 2대 이상의 MXL 수신기가 연결되는 X-net를 설계하여야 합니다.
다이어그램 설명: 초고층 건물의 여러 층에 걸쳐 다수의 MXL 수신기가 X-net으로 연결되는 구조를 보여줍니다. 각 MXL은 여러 아날로그 루프를 관리하며, 전체 시스템은 중앙 제어 시스템에 연결됩니다.
5.5 복합적 건물군
여러 개의 건물이 넓은 지역에 분산되어 있어 이들을 통합 관리해야 할 경우에는, 각 건물들을 독립적 (Stand Alone)으로 운영하는 MXL 수신기를 각 건물 내에 설치하고 이들을 64대까지 Network (X-net)로 연결하여 통합 관리가 요구되는 곳에 Main MXL 수신기를 설계합니다. 건물 증설 시에도 신설 MXL 수신기를 기존 Network에 접속시켜 쉽게 확장할 수 있습니다. 또한 240 Address 이하의 소형 건물에는 MXL-IQ 수신기 (240 감시 + 240 제어 = 480 Point)를 적용시켜 X-net에 연결하는 경제적인 설계가 가능합니다.
다이어그램 설명: 여러 건물(Building 1-4)이 각각 MXL 또는 MXLR 장치를 포함하고, M-net 및 X-net을 통해 상호 연결되어 통합 관리되는 복합 건물 시스템을 보여줍니다.
5.6 초대형 Network
광활한 지역에 수십 개의 건물 및 공장 등이 분산되어 위치한 공업 단지, 인천 국제 공항과 같은 대형 공항 등에 적용하는 D-net는 DNC(Digital Network Controller) Module을 사용하여 X-net의 한계인 64대 이상의 MXL 수신기를 거의 무제한으로 Network 연결할 수 있습니다. 또한, DNC Module은 타사의 R형, P형 등 어떠한 수신기 와도 접속되어 D-net를 구성하고 이들의 통합 관리가 요구되는 방재 센터와 같은 곳에 Main MXL 수신기를 설치하여 Network 상의 모든 Point를 감시/제어 관리할 수 있습니다.
다이어그램 설명: 대규모 네트워크 구성을 보여주며, 여러 X-net 그룹이 DNC 모듈을 통해 DNC-net으로 연결되어 중앙 방재 센터에서 관리됩니다. 다양한 시스템(MXL, P형 수신기 등)이 통합되어 있습니다.